www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе |
Динамо-машины Нелинейная электромеханика
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118
?2.14. Однопакетные машины
Уравнения электромеханических процессов относительно безразмерных неизвестных г, ьо с аргументом if в этом случае имеют вид:
[(/+.o-)li + i = -(*/y,
LV ап/-1 00 Van /
(2.14i
CJ =
Безразмерные неизвестные и параметры в (2.14.8) определяются как и выше, только вместо размерной величины - const теперь следует использовать среднее за период по if значение (о)- Соответственно безразмерные проводимости до,д в (2.14.8) равны отношениям размерных величин до/{до), д/{до)-
Все сказанное выше о качественных свойствах переходных процессов и применении асимптотического метода относится и к уравнениям (2.14.4) и (2.14.8). В частности, положив i = Ф/j((/?,cJ), можно записать уравнения медленных нестационарных процессов, аналогичные уравнениям (2.9.18). Сохраняется также и приведенное выше формальное обоснование того, что в стационарном режиме ток i имеет только нечетные гармоники.
Рис. 2.26
Рассмотрим также разноименнополюсную машину с радиальным возбуждением (см., например, [2]). В таких машинах катушки якоря и возбуждения укладываются в пазы статора. Предполагается, что катушки обмотки возбуждения соединены последовательно, в большой паз статора уложены соседние стороны двух катушек возбуждения, в пределах этого паза умеш,ается одно пазовое деление ротора, а между двумя сторонами одной катушки - целое число периодов (рис. 2.26).
154 Глава 2. Динамика электрических машин
Предполагается также, что обмотка якоря уложена в полузакрытые пазы и состоит из последовательно соединенных катушек, охваты-ваюш,их зубцы статора; в пределах одного зубца статора помеш,ается половина пазового деления ротора. Соседние катушки возбуждения и якоря, а также катушки якоря, размегценные в пределах соседних катушек возбуждения и одинаково расположенные относительно зубцов ротора, включены встречно (см. рис. 2.26, где указаны направления токов).
При составлении уравнений примем те же допуш,ения, что и для машины с аксиальным возбуждением. Магнитные потоки через большие паз не учитываются. Рассмотрим два контура магнитной цепи, включаюш,ие зазоры между одинаково расположенными зубцами якоря в пределах соседних катушек возбуждения (рис. 2.26). Используя те же обозначения, что и выше, получим
1 = gi{wi + Woif), Ф2 = g2{woif - wi). (2.14.9).
Потокосцепление якорной обмотки Ф = nw{Фl -Ф2) + Ы = [nw{gi-\-g2) + L]i-\-nwwo{gi-g2)ifj (2.14.10) где п - число зубцов статора, охваченных якорной обмоткой.
Записывая выражение для потокосцепления обмотки возбуждения, следует учесть егце потоки через зубцы статора, не охваченные обмоткой якоря:
Ф/ = nwo{Фl + Ф2) + nfwl{gi + g2)if =
(2.14.11)
= nwwoigi - g2)i + (n + nf)wl{gi +2)/, где Uf - число катушек возбуждения; полное число зубцов статора п + 2п/.
Базисные значения тока возбуждения и потокосцепления:
г/* = wi/wo,
Ф* = nwgoi, Ф/* = w4f/wo. Уравнения, аналогичные (2.9.14.2), (2.14.4), (2.14.8) имеют вид
V 1 + 0-/J со \l + aJ
+ -rfrf - = (2.14.12)
UJ = ----д г(Ф/ - дг) +- {а = п п).
uoyV + crj ио
Входяш,ие сюда безразмерные параметры определяются соотношениями, отличаюш,имися от (2.12.11) только отсутствием коэффициен-
sect;2.15. Уравнения электромеханических процессов
та 2. Тот же вид, но с несколько иными выражениями для параметров имеют уравнения разноименнополюсных машин с другими уравновешенными обмотками якоря. Свойства нестационарных процессов, описываемых уравнениями (2.14.12), и применение асимптотического метода остаются прежними.
sect;2.15. Уравнения электромеханических процессов в трехфазной разноименнополюсной машине
По сравнению с однофазными индукторными генераторами применение асимптотического метода разделения движений к уравнениям трехфазных машин имеет некоторые особенности, связанные с большим числом быстрых переменных. Такими переменными, как будет показано ниже, являются независимые токи якорной обмотки. Интересно также, что определение быстрых переменных в первом приближении связано здесь с решением дифференциально-разностного уравнения с периодическими коэффициентами. Уравнение такого типа по-видимому впервые встречается в теории электрических машин.
Рассматриваются различные варианты включения разноименнополюсной машины с зубцовой обмоткой якоря [2], работаюш,ей генератором на симметричную активно-индуктивную нагрузку.
Развертка зубцовой зоны машины приведена на рис. 2.27. Три катушки якоря, расположенные в пределах одного зубцового деления ротора, сдвинуты в пространстве на 1/3 пазового деления ротора и
Рис. 2.27
образуют катушечную группу. Катушки, одинаково расположенные в пределах соседних катушечных групп, соединены последовательно, встречно и образуют фазу. Пазы статора полузакрытые. При составлении уравнений Лагранжа-Максвелла не учитывается магнитное сопротивление стали и вихревые токи.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 |